Разработка типового технологического процесса механической обработки детали "Втулка 01.019 – 1 /2"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработка типового технологического процесса механической обработки детали «Втулка 01.019 - 1 /2»

1. Назначение и принцип действия изделия

Втулка изготавливается из сортового проката круг. Материал детали сталь 40Х;определяется ГОСТом 4543-71. Вид проката, из которого изготавливается деталь, -- круг горячекатный повышенной и нормальной точности с постоянной характеристикой поперечного сечения; диаметр -- 180 мм. Определяется ГОСТом 4543-71.

Сталь 40 Х - Назначение:

оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.30
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	0.80-1.10
Сера (S), не более	0.035

Механические свойства.

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB
Пруток. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 500 °С, вода или масло	25	780	980	10	45	59

Втулка конструктивно представляет собой вал с отверстием. Втулка -- тело вращения. Из требований предъявляемых к шероховатости обрабатываемых поверхностей можно сделать вывод, что поверхности, обрабатываемые по H8 классу точности являются основными, то есть по ним присходит соединение втулки с другими деталями. Втулка изготовлена из материала сталь 40Х, отвечающего требованиям высокой точности, хорошей обрабатываемости, малой чувствительности к конструкционным напряжениям, повышенной износостойкостью.

Втулка упорная, имеет шпоночный паз 28Н8, отверстие 95Н8 под запрессовку бронзовой втулки,которая фиксируется двумя канавками,которые вставляются в стопорные кольца диаметром 97.,и диаметр 121Н8.

Основной технологической базой при обработке деталей класса «втулки» является основное отверстие d=95 Н8 и d=121Н8, относительно которого обрабатывается точность расположения остальных поверхностей: наружных поверхностей d=152 мм и d=170 мм, внутренней поверхности отверстия d=70Н14,d=97H14,d=123H14 мм и торцев в размер 70Н14.

Крепёж втулки производится за счёт гладкого наружного диаметра 152 и фланцами ,которые фиксируются за счёт резьбы М10х1-7Н.Деталь обрабатывается точением наружных и внутренних поверхностей, снятием фасок , сверлением двух отверстий диаметром 9 мм,глубиной 15 мм. с последующей нарезкой резьбы 10х1. Основной конструкторской базой у деталей класса «втулки» является ось основного отверстия.

Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности и проста по конструкции. Поверхности вращения могут быть обработаны на многошпиндельных станках.

2. Служебное назначение, технологические характеристики и технологичность детали

2.1 Назначение и условие работы детали

В процессе проектирования любая конструкция (машина, узел, деталь) должна быть самым тщательным образом проанализирована. Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Технологически анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса.

Основные задачи, решаемые при анализе технологичности конструкции обрабатываемой детали, сводится к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами. Таким образом, улучшение технологичности конструкции позволяет снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения.

Деталь -втулка изготавливается из Стали 40Х. Конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает трудностей при получении заготовки.

С точки зрения механической обработки деталь достаточно проста, не имеет сложных для обработки элементов.

Для передачи крутящего момента от вала к втулке предусмотрены шпоночный паз 28H8, 2 отверстия d=М10 мм.,d=95H8,d=121H8

Остальные обрабатываемые поверхности с точки зрения обеспечения точности и шероховатости не представляют технологических трудностей, позволяют вести обработку на проход и допускают применение высокопроизводительных режимов обработки.

2.2 Геометрические показатели детали

Деталь “втулка” достаточно специфична: наибольший диаметр 170 мм , линейный размер - 70 мм. Процесс ее изготовления состоит из 20 различных операций. Все размеры детали стандартизированы в соответствии с нормальным рядом чисел, допустимые отклонения назначены по ГОСТам. Наличие унифицированных элементов и параметров детали сокращает потребную номенклатуру режущего и мерительного инструментов.

Втулка представляет собой тело вращения, что определяет широкое использование при изготовлении детали токарно-винторезных станков - 1К625, 1К62. Шлифование проводится на внутришлифовальном и круглошлифовальном станках. При изготовлении детали используется небольшое число станков.

Конфигурация детали в основном позволяет использовать стандартные станочные приспособления. Проектировать специальные приспособления пришлось только для операций термической обработки, вследствие чего, себестоимость детали растет. Рассмотрим поверхности детали, к которым предъявлены высокие требования точности изготовления и взаимного расположения:

· Внутренняя поверхность d=70H14 выполняется с шероховатостью Ra0,8

2.3 Характеристика материала детали

Данная деталь «Втулка N» изготовлена из сортового проката круг постоянного диаметра 180 мм. Материал детали - cталь 40Х.

Сталью называется сплав железа с углеродом и другими элементами, кроме цинка. Сталь хорошо поддается обработке точением, резанием, что обуславливает ее широкое применение при изготовлении многих деталей, в том числе втулок. Для курсового проекта была предложена деталь втулка из материала сталь 40Х. Расшифровка маркировки: сталь, содержащая 0.4% углерода и 1% хрома. И др. эл-ты. Диаметр заготовки 180 мм дает возможность использовать заготовку с минимальными отходами. Материал заготовки при изготовлении детали обеспечивает необходимую шероховатость поверхности уплотнения и необходимую точность расчетов.

2.4 Технологичность конструкции детали

Технологичность - это свойство конструкции изделия, обеспечивающее возможность его выпуска с наименьшими затратами времени, труда и материальных средств при сохранении заданных потребительных качеств.

Значение показателя технологичности определяется как комплексное через значения частных показателей в соответствии с ОСТ 107.15.2011-91 по формуле:

где k_i - нормированное значение частного показателя технологичности детали.

Конструкция детали является технологичной, если рассчитанное значение показателя технологичности не меньше его нормативного значения. В противном случае конструкция детали должна быть доработана конструктором.

Для изготовления детали «Втулка N» при обработке точением используются: проходной резец, сверло Ш 8,8 мм, подрезной резец. Эти поверхности обрабатываются с одной установки.

Для сверления отверстия Ш 8,8 мм на глубину 16±0,3 мм необходимо использовать приспособление для сверлильного станка.

Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления детали, тем более она технологична.

Нормативное значение показателя технологичности детали «Втулка 01.019 -1/2» равно 0,88. Рассчитанный коэффициент технологичности равен 0,904. Следовательно, конструкция детали технологична.

3. Определение типа производства, размер партии

3.1 Тип производства

Под типом производства понимают комплексную характеристику особенностей организаций и технологического уровня промышленного производства. На тип организации производства оказывают влияние следующий факторы: уровень специализации, масштаб производства, сложность и устойчивость изготовляемой номенклатуры изделий, обусловленной размерами и повторяемостью выпуска. Различают три основных вида производств: единичное, серийное и массовое.

Серийное производство предусматривает одновременное изготовление сериями широкой номенклатуры однородной продукции, выпуск которой повторяется в течение продолжительного времени.

Под серией понимается выпуск ряда конструктивно одинаковых изделий, запускаемых в производство партиями, одновременно или последовательно, непрерывно в течение плавного периода. Основные особенности организации серийного производственного процесса:

· постоянство относительно большой номенклатуры повторяющейся продукции, изготовляемой в значительных количествах;

· специализация рабочих мест для выполнения нескольких операций, закреплённых за одним рабочим местом;

· периодичность изготовления изделий сериями, обработка деталей партиями;

· преобладание специального и специализированного оборудования и технологического оснащения;

· наличие незначительного объёма ручных сборочных и доводочных операций;

· преимущественная численность рабочих средней квалификации;

· незначительная длительность производственного цикла;

· централизация оперативно-производственного планирования и руководства производством;

· автоматизация контроля качества изготовляемой продукции;

· применение статистических методов уравнения качеством продукции;

· унификация конструкций деталей и изделий;

· типизация технологических процессов и оснастки.

Примером серийного выпуска продукции могут служить самолётостроительные и моторостроительные заводы.

В зависимости от количества одновременно изготовляемых изделий в серии различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производства.

Разновидность серийного производства принято различать по значениям коэффициента закрепления операций

,

где - общее число операций, выполняемых в данном цехе (на участке) в месяц; - число единиц оборудования, действующего в цехе (на участке).

Принято считать, что цехи относятся к той или иной разновидности серийного производства в зависимости от следующих значений коэффициента закрепления операций: к мелкосерийному - от 20 до 40; к среднесерийному - от 10 до 20; к крупносерийному - от 2 до 10.

4. Обоснование способа получения заготовок

4.1 Точность формы, размеров и качества поверхностного слоя заготовки

Заготовки необходимо подбирать таким образом, чтобы обеспечить наиболее рациональное использование материала, минимальную трудоемкость получения заготовок и возможность снижения трудоемкости изготовления самой детали.

При выборе заготовки учитывают:

· тип производства;

· материал заготовки;

· конфигурацию;

· размеры;

· элементы детали.

В качестве заготовки выбирается пруток - круг 16 ГОСТ 2590 - 85 БрАЖ 9-4 ГОСТ 1051 - 75.

Для удобства работы с заготовкой пруток со стандартной длины 6 м разрезается пополам на заготовки длиной по 3 м.

Технологическому процессу сопутствует ряд вспомогательных процессов: складирование заготовок и готовых изделий, ремонт оборудования, изготовление инструмента и оснастки.

Технологический процесс условно состоит из трех стадий:

1. Получение заготовок.

2. Обработка заготовок и получение готовых деталей.

3. Сборка готовых деталей в изделие, их настройка и регулировка.

В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы, относительного положения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее размеров, массы, свойств материала, типа производства, выбираем один или несколько возможных методов обработки и тип соответствующего оборудования.

Для получения заготовки используются ножницы комбинированные «Pels».

4.2 Технологические свойства материала

В машиностроении в качестве заготовки для механической обработки используется прокат: листовой; профильный; фасонный; отливки; поковки.

В зависимости от типа производства выбирается тот или иной вид заготовки. Прокат используется для любого вида производства, но только для изготовления мелких и средних размеров деталей.

Отливки: в качестве материала для отливок применяется сталь, чугуны и цветные сплавы, но в основном отливки из чугуна и цветных сплавов.

В зависимости от типа производства применяются различные способы литья. Для единичного производства: литьё в разовые земляные формы. Для серийного и массового производства применяются специальные виды литья: литьё под давлением, прессформы (цветные сплавы), центробежное литьё, литьё по выплавленным моделям (точное литьё). Поковки могут быть получены свободной поковкой и штамповкой. Для единичного производства для мелких поковок применяются ручная свободная ковка, а также на молотах и прессах (с подкладными штампами)

Штамповка в штампах применяется для массового и крупносерийного производства. Заготовка отличается от готовой детали припуском. В основном припуск зависит от размеров деталей, точности и шероховатости поверхности и вида заготовки. Коэффициент использования материала определяется (при механической обработке)

4.3 Объем производства заготовки

Выбор вида заготовок зависит от конструктивных форм деталей, их назначения, условий их работы в собранной машине, испытываемых напряжений и т.д.

Данная деталь «Втулка 01.019 -1/2» могла быть получена из различных заготовок, например, в виде отливки. Правильное решение вопроса о выборе заготовок, если с точки зрения технических требований и возможностей применимы различные их виды, можно получить в результате технико-экономических расчетов путем сопоставления вариантов себестоимости готовой детали при том или другом виде заготовки.

Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготавливается с припуском на размеры готовой детали. Этот припуск, представляющий собой излишек материала, необходимый для получения окончательных размеров и заданного класса шероховатости поверхности деталей, снимается на станках режушими инструментами. При различных способах получения заготовок припуски будут разными. Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовление детали и тем самым увеличивают ее себестоимость, слагающуюся из трех основных элементов: затрат на материал, основной заработной платы производственных рабочих, накладных расходов. Излишние припуски вызывают повышение затрат на режущие инструмент, так как излишний материал снимается в несколько проходов, вследствие чего увеличивается основное технологическое время, а из-за необходимости увеличение глубины резания требуется повысить мощность станка и как следствие увеличение расхода электроэнергии.

С другой стороны, слишком малые припуски не дают возможности выполнить необходимую механическую обработку с желаемымой точностью и чистотой, в результате чего получается брак, что также удорожает изделие.

Таким образом, при выборе заготовок необходимо стремиться к назначению оптимальных припусков, обеспечивающих выполнение механической обработки с удовлетворением требований к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей при наименьшей себестоимости детали. Этим условиям в полной мере соответствует изготовление детали «Втулка 01.019 -1/2» из прутка круглого сечения диаметром 16 мм.

Длина заготовки 3 м обоснована ограничением пространства и возможностью работать без дополнительных опор.

5. Выбор технологических баз

5.1 Выбор баз для черновой обработки

Точность обработки зависит от правильного базирования заготовки на металообрабатывающих станках в процессе их обработки.

Базирование - это придание заготовке или изделию требоваемого положения относительно выбора системы координат.

База - это поверхность, сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащие заготовке или изделию и используемые для базирования.

По назначению базы бывают конструкторские, технологические и измерительные.

Технологическими базами называют поверхности, которые ориентируют деталь необходимым образом при установке ее на станке или приспособлении и при обработке.

Технологические базы бывают также черновми и чистовыми. К черновым относятся необработанные поверхности, служащие базой для первых операций, а к чистовым - обработанные установочные поверхности на следующих операциях.

Кроме того, базы делятся на основные, вспомогательные и дополнительные. В случаях, когда в качестве технологической базы приняты сборочные, их называют основными. В тех случаях, когда обработанная поверхность не требуется по конструкции, а нужна только с целью базирования, ее называют вспомогательной базой.

От правильного выбора баз зависит рациональность технологического процесса. Желательно стремиться к совмещению баз, так как приэтом обеспечивается более точная обработка. Кроме того, следует придерживаться принципа постоянства баз. Если возможно выдержать постоянные базы при выполнении разнообразных операций, получается рациональный, эффективный технологический процесс с минимальными погрешностями.

В нашем случае зажим заготовки происходит в цанговом патроне, вследствие чего она лишается пяти степеней свободы.

5.2 Выбор баз для чистовой обработки

При формировании маршрута изготовления руководствуются следующими принципами:

1. В первую очередь обрабатывают те поверхности, которые являются базовыми при дальнейшей обработке.

2. Затем обрабатывают поверхности с наибольшим припуском.

3. Далее выполняют обработку поверхностей снятия металла, которая в наименьшей степени влияет на жёсткость детали.

4. К началу техпроцесса необходимо относить те операции, на которых можно ожидать появление брака из-за скрытых дефектов (трещины, раковины и т.д.). Формирование маршрута технологических операций,выбор методов и количества необходимых переходов,группы технологического оборудывания для изготовления детали «Втулка 01.019 -1/2»

№ оп	Наименование операции	Схема базирования или установки	Группа технологич. оборудования
001 005 010 015 020 025 030 035 040	Перемещение Отрезка: 1.Отрезать пруток, выдерживая размер1 Токарно-винторезная: 1.Точить фазки с двух сторон, согласно эскизу Автоматная токарно-револьверная 1.Точить поверхность, выдерживая размеры 1 и 2. 2.Сверлить отверстия Ш8,8 на длине 22, одновременно точить поверхности, выдерживая размеры 3 и 4. 3.Развернуть отверстие на длине 19±0,8, выдерживая размер 5. 4.С переднего суппорта точить фаску 1,5х30є. 5.С заднего суппорта отрезать заготовку,выдерживая размер 5. Вертикально-сверлильная 1.Зинковть отверстие 2х30є согласно эскизу. Горизонтально-фрезерная 1.Фрезеровать заготовку, выдерживая размеры 1 и 2. Промывка Контроль Перемещение		Ножницы «Pels» Токарно-винторезный станок1Е61М Токарно-револьверный автомат 1М116 Вертикально-сверлильный станок 2Н118 Горизонтально-фрезерный станок 6Р81Г Моечная машина ПМК1Б Контрольный стол

6. Разработка технологического процесса изготовления детали

6.1 Назначение ступеней обработки

Технологическое оснащение представляет собой дополнительные устройства, применяемые для повышения производительности труда, улучшения качества.

Для изготовления детали «Втулка 01.019 -1/2» необходимо выполнить различные операции, такие как отрезка, токарно-винторезная, автоматная токарно-револьверная, вертикально-сверлильная, горизонтально-фрезерная.

Для выполнения этих операций применяются различные станки, основные характеристики которых сведены в таблицу:

Наименование станка	Габариты рабочей зоны, мм	Мин/макс Частота вращения шпинделя,об/мин	Мин/макс подача мм/обмм/мин	Габариты станка, мм	Мощность электродвигателя,КВт
1Е61М 1М116 2М118 6Р801Г	300 116 230 90	1420 720 31,5-1400 1600	2800 2500 0,1-16 2,3-1760	5190 х 17780 х 1550 3830 х 935 х 1540 917 х 4300 х 1250 1250 х 1120	1,5 2,2 2,4 10

6.2 Разработка маршрута

Технологический процесс подразделяется: операции установки и технологические переходы. Операция - это обработка заготовки на одном станке с последующими действиями рабочего станка.

Операции нумеруются 005

010

015

Наименованные операции присваиваются по виду обработки, на токарном станке (токарная) и т.д.

Установкой называется часть операций, выполняемая при одной установки на станке или приспособлении.

Операции делятся на переходы, которые могут быть технологические и вспомогательные.

Технологический переход это операция, характеризуется постоянством инструмента и обрабатываемой поверхности. Он нумеруется и подробно излагается наименование перехода.

Технологический переход иллюстрируется эскизом с указанием 1 - способа крепления заготовки; положение детали и инструмента; 3 - поверхности обработки.

Составление маршрута механической обработки детали

№	Содержание операций	Оборудование	Оснастка режущих инструментов
1	2	3	4
005	Сверлильная
1	Установить и закрепить заготовку	Токарно-винторезный станок 16К20	3-х кулачковый патрон
2	Сверлить отверстие с диаметра заготовки на диаметр сверла Ф 23,7 мм (насквозь)		Сверло Ф23,7 мм 2-х стороннее для глубокого сверления
3	Зенкеровать отверстие с диаметра Ф 23,7 до 24,8 мм		Зенкер Ф 24,8 мм
4	Развёртывать отверстие с Ф 24,8 до 24,94мм (начерно)		Развёртка Ф 24,9 мм
5	Развёртывать отверстие с Ф 24,94 до 25 мм (начисто)		Развёртка Ф 25 мм
6	Снять фаску 2 45о в отверстии Ф 25 мм		Резец проходной прямой с углом в плане ц =60о
7	Переустановить и закрепит установку
8	Снять фаску 2 45о в отверстии Ф 25 мм		Резец проходной прямой с углом в плане ц =60о
010	Токарная
1	Установить и закрепить заготовку	Токарно-винторезный станок 16К20
2	Обточить заготовку до диаметра d4
3	Обточить Ф d4 на длину (L-t2) до Ф d2 (начерно)		Проходной отогнутый Ц = 90о , Т15К10
4	Переустановить и закрепить заготовку
5	Обточить Ф d4 на длину t1 до диаметра d3 (начерно)		Резец проходной отогнутый ц 90о , Т5К10
015	Токарная
1	Обточить Ф d3 на длину t1 в упор (получисто)	Токарно-винторезный станок 16К20	Резец проходной отогнутый ц 90о , Т5К10
2	Обточить Ф d3 на длину t1 в упор (начисто)
3	Переустановить заготовку
4	Обточить Ф d2 в упор (получисто)
5	Обточить Ф d2 в упор (начисто)
020	Сверлильная
1	Установить и закрепить заготовку	Вертикально сверлильный станок 2Н125	3-х кулачковый патрон УДГ
2	Просверлить 6 отверстий Ф d6 на длину (t2-t1)		Сверло спиральное с коническим хвостовиком Ф d6

7. Назначение оборудования, приспособлений, инструментов

Токарно-винторезный станок 16К20

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм над стенкой - 400; над суппортом - 220.

Наибольшая длина обрабатываемого изделия 2000 мм. Высота резца, устанавливаемого в держателе ,25 мм. Мощность двигателя N_Д = 10 кВт; КПД станка з =0,75.

Частота вращения шпинделя, мин ^-1: 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Продольная подача мм/об: 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1; 0,125;№ 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4;0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2; 2,4; 2,8.

Поперечная подача мм/об 0,025; 0,03; 0,0375; 0,045; 0,05; 0,0625; 0,075; 0,0875; 0,1; 0,125;0,154;0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35;0,4;0,5;0,6;0,7;0,8;1; 1,2; 1,4.

Максимальная осевая составляющая силы резания, допускаемая механизмом подачи, P_X = 600 кгс ? 6000 Н.

Вертикально-сверлильный станок 2Н125

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия в заготовке из стали - 25 мм.

Мощность двигателя N_Д = 2,8 кВт; КПД станка з =0,8.

Частота вращения шпинделя, мин ^-1: 45; 63; 90; 125; 180; 250; 355; 500; 710; 1000; 1400; 2000.

Подача, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56; 0,8; 1,12; 1,6.

Характеристика инструмента.

Проходной отогнутый резец ц = 90^о Т5К10 с пластинками из тонкого сплава.

Резец 2103-0057Т5К10. ГОСТ 188-79-73 0073-11.

Н = 25 мм; L = 140 мм; a = 20 мм; В = 20 мм; m = 8 мм; R = 1,6 мм.

Расточной резец с углом ц = 60^о, для обработки сквозных отверстий Т16К6 с пластинками из твёрдых сплавов.

Резец 2140-0027-Т15К6, ГОСТ 1882-73 0028

Н = 20 мм; L = 200 мм; a = 12 мм; В = 20 мм; m = 130 мм;

R = 1,0 мм, l = 80 мм.

Сверло Ф23,7 мм 2-х стороннее для глубокого сверления

2ц = 120^о выполнено из стали Р6М5.

8. Расчет операционных припусков

8.1 Определение припусков на один размер расчетно-аналитическим методом

Припуск делится на общий и технологический.

Общий припуск - слой материала, снимаемый с размера заготовки до готовой детали.

Технологический припуск это слой материала снимаемый за один технологический период.

Припуск выбирается по таблицам, а также рассчитывается расчётно-аналитическим методом.

Припуском для обработки поверхностей наружных и внутренних тел вращения

R_Zi-1 - высота микронеровностей, получаемое на предшествующем переходе;

T_i-1 - состояние и глубина дефектного поверхностного слоя заготовки в результате выполнения предшествующего перехода;

с_i-1 - пространственные отклонения, характеризующиеся погрешностью расположения обрабатываемых поверхностей относительно базовых;

е_i погрешность установки при выполнении данного перехода;

i-1 - предшествующий переход;

i - выполняемый переход

I. Свободная таблица припусков и предельных размеров по переходам при обработке вала

Ф38h7(-0,025), наибольший размер L = 80 мм материал сталь 20, заготовка горячекатаный прокат.

Маршрут обработки достигаемый квалитет точности	Элементы припуска	Расчётный минимальный припуск, мкм 2zmin	Расчётный минимальный размер, мм	Допуск на промежуточный размер, мм	Принятые результаты заготовки, мм	Предельные размеры припусков, мм
	RZi-1	Ti-1	Ri-1	еi				Фmax	Фmin	2zmax	2zmin
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Горячекатаный прокат						39,5242	1,1	40,7	39,6
Точение
Черновое	150	250	6,4	-	812,8	38,7014	0,25	38,97	38,72	1,73	0,88
Получистовое	120	120	3,2	-	486,4	38,215	0,1	38,4	38,3	0,57	0,42
Чистовое	60	60	0,19	-	240,5	37,975	0,025	37,998	37,975	0,402	0,325

Графа 1 таблица 8 [1]

Графа 2,3 таблица 7 [1]

Графа 4:

где с - пространственное отклонение

д - удельная кривизна проката таблица 4 [1]

L - наибольший габаритный размер

При черновой обработке с_чер=50% с_заг

При получистовой обработке с_пол =5% с_заг

Графа 5: При установке в центрах погрешность установки наибольшая и её не учитывают

Графа 6: Минимальный припуск определяется путём суммирования и удваивания элементов припуска (графа 2, 3, 4)

Графа 7, 10: Минимальный диаметр считается с последнего периода

Графа 8: таблица 6 СЭВ 145-75

Графа 9: сумма граф 8 и 10

Графа 11: 2z_max = 2z_min +(IT_i-1 - IT_z)

8.2 Определение припусков табличным методом

Дана заготовка Ш 16 - 0,07 мм. Следовательно, максимальный диаметр заготовки dз max = 16 мм, а минимальный диаметр dз min = 15,93 мм.

Диаметр детали втулка равен 14 -0,4 мм, следовательно, максимальный диаметр детали dд max = 14 мм, а минимальный диаметр dд min = 13,6 мм.

dд max

	Zi min

dд min Zi max

dз min

dз max

Zi max = dз max - dд min = 16 - 13,6 = 2,4

Zi min = dз min - dд max = 15,93 - 14 = 1,93

2 2

2Zo = 2 (Ti-1 + Rzi-1 + vсi-1 + еyi )

сi-1 = 0 еyi = 0

2Zo = 2 (0,06 + 0,06) = 0,21

Остальные припуски считаем как разность номинальных размеров.

№оп.	Номинальный размер	Максимальный размер	Минимальный размер
015 025	18± 0,3 2± 0,1 Ш 11-0,7 Ш 8,96-0,03 16± 0,3 9-0,3 12,5-0,2	18,3 2,1 11 8,96 16,3 9 12,5	17,7 1,9 10,3 8,93 15,7 8,7 12,3

9. Назначение элементов режима резания

К режимам резания относятся глубина резания, подача,, число проходов и скорость резания.

1. Глубина резания (t,мм) - слой металла снимаемый за один проход.

При точении:

где: D_пр - предельный диаметр

d_обр - обрабатываемый диаметр

При сверлении:

где: d_св - диаметр сверления

При рассверливании, зенкеровании, фрезеровании:

где: - диаметр предыдущего отверстия

- диаметр инструмента

2. Подача (S, мм/об)

При точении, сверлении, зенкеровании, развёртывании на токарном станке, подача - это перемещение инструмента за один оборот заготовки.

На сверлильном станке - это перемещение инструмента за один оборот шпинделя.

На фрезерных станках различают:

S_z - подача на зуб;

S_о - подача на патрон;

S_м - минутная подача.

где z - число зубьев

где: n - частота вращения

1. Если припуск превышает рекомендуемую глубину резания, то обработка ведётся за несколько подходов (i)

где: - общий припуск

t - рекомендуемая глубина резания

4. Скорость резания (V, м/мин)

где D - наибольший диаметр заготовки.

Таблица расчётов режимов резания

№№ операций переходов	t, мм	S,мм/об	Vтаб,м/мин	К1	К2	К3	Vкор,м/мин	n, об/мин	nпор, об/мин	Vдейст,м/мин
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
005
2	11,85	0,4	23	1,0	1,15	0,8	22,4	301	250	18,6
3	0,55	0,5	22	1,0	1,3	1	28,6	367	315	24,5
4	0,07	0,8	18	1,0	1,15	1	20,7	264,3	250	19,5
5	0,03	0,8	18	1,0	1,15	1	20,7	263,6	250	19,6
010 токарная
2	2,5	0,8	93	1,0	0,8	0,85	63,29	263,9	200	53,3
3	4/i=6	0,8	93	1,0	0,8	0,85	63,24	530	500	59,6
5	4/i=6	0,8	93	1,0	0,8	0,85	63,24	479,5	400	52,7
015 токарная
1	0,4	0,3	135	1,0	0,8	0,85	91,8	696	630	83,1
2	0,2	0,8	150	1,0	0,8	0,85	102	773,4	630	83,14
4	0,4	0,25	120	1,0	0,8	0,85	81,6	683,8	630	75
5	0,2	0,11	160	1,0	0,8	0,85	108,8	911	800	95,4
020 сверлильная
2	4/i=6	0,12	24	1,0	1,0	1,0	24	1273,8	1250	23,5

005 Сверлильная

Определяем глубину резания при сверлении на токарно-винторезном

станке.

где - диаметр сверла, мм.

Принимаем подачу при сверлении

S = 0,32 (т.к II гр.)

таблица 43 [1]. Корректируем подачу по характеристике станка S =0,4 мм/об.

Принимаем табличную скорость резания при сверлении V_табл =23 м/мин таблица 45 [1]

Корректируем скорость резания при сверлении

V_кор = V_табл · К ₁·К₂ · К₃

где: К₁ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала,

К₁ = 1 таблица 37 [1]

К₂ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала и стойкости инструмента К₂ = 1,15 с. 435 [4]

К₃ - коэффициент зависящий от глубины обрабатываемого отверстия, К₃ = 0,8 с. 436 [4]

V_кор =23· 1·1,15 ·0,8 =22,4 м/мин

Рассчитываем частоту вращения заготовки

Корректируем частоту вращения по характеристике станка:

n_кор = 250 об/мин

Определим действительную скорость резания

Аналогичным образом проводим следующие операции

010 Токарная

i = (6; 6; 6; 5; 5;)

i = (6; 6; 6; 3,5)

015 Токарная

020 Сверлильная

Частота вращения шпинделя

005 Сверлильная ; ; 010 Токарная ; ; .	015 Токарная ; ; ; ; 020 Сверлильная

Действительная скорость

005 Сверлильная 010 Токарная	015 Токарная 020 Сверлильная

10. Расчет технологической нормы времени на изготовление партии детали

№ операции перехода	L, мм	Время, мин
		To	Tв	Топер	Тобсл	Тотд	Тшт	Тп.з	Тп
			Туст	Тупр
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
005	Сверлильная
1	-	-	0,35		0,35	0,021	0,00875	0,37975	7	922,38825
2	87,81	0,88		0,35	1,25	0,075	0,03125	1,41625
3	82,33	0,58		0,55	0,6	0,036	0,015	0,0366
4	82,042	0,4		0,55	0,59	0,0354	0,01475	0,64015
5	82,018	0,4		0,55	0,39	0,0234	0,00975	0,5109
6	4	2,2		0,12	0,32	0,0192	0,008	0,3472
7	-		0,28		0,28	0,0168	0,007	0,3038
8	4	1,3		0,12	0,12	0,0072	0,003	0,1302
Сумма		3,76485
010	Токарная
1	-	-	0,94		0,94	0,0564	0,0235	1,0199	10	2898,35
2	81	0,51		0,80	1,31	0,0786	0,03275	1,391875
3	54,3	0,5		2,2	2,7	0,162	0,0675	2,9295
4	-		0,75		0,75	0,045	0,01875	0,81375
5	21,3	0,26		1,7	1,96	0,1176	0,049	2,1266
Сумма		8,281
015	Токарная
1	21,3	0,1		0,85	0,86	0,0156	0,0215	0,9331	10	2965,2525
2	21,3	0,04		1,8	1,84	0,1104	0,046	1,9964
3	-	-	0,75		0,73	0,0438	0,01825	0,81205
4	54,3	0,34		1,1	1,44	0,0864	0,036	1,5624
5	54,3	0,62		2,3	2,92	0,1752	0,073	3,1682
Сумма		8,47215
020	Сверлильная
1	-	-	0,35		0,35	0,021	0,00875	0,37975	7	241,9
2	4	0,018		0,54	0,56	0,0336	0,014	0,6076
Сумма		0,98735

?T_n =7027,89

Определение основного времени:

При токарной обработке, сверление, зенкерование и развёртка.

Основное время определяется по формуле:

где: L - длина точения, мм;

S - подача, мм/об;

n - число оборотов детали, об/мин;

i - число проходов.

l₁ - величина врезания инструмента, мм.

l₂ - величина перебега инструмента, мм.

Величина врезания l₁ зависит от глубины резания t и главного угла в плане ц. При ц = 45^о , l₁ = t, при ц = 90^о , l₁ = 0,1- 0,5мм. Величина перебега l₂ принимается 0,5-1,0мм.

При точении до упора l₂ = 0. Величина врезания l₁ зависит от глубины резания t и главного угла в плане ц и определяется по формуле:

005 Сверлильная 010 Токарная	015 Токарная 020 Сверлильная

Определение вспомогательного времени:

где T_уст - время на установку заготовки;

Т_упр - время на управление станком;

Определение операционного времени:

, мин

Время на обслуживание:

Т_обсл = (4-8%) T_опер

Время на отдых

Т_отд = (25%) Т_опер:

Штучное время

Т_шт =Т_о +Т_в +Т_отд +Т_обсл, мин;

Подготовительное время

Т_n = ?T_шт * n +Т_п3;

11. Выводы по курсовому проекту

В данной курсовой работе рассмотрено много вопросов, касающихся непосредственно самой детали «Втулка 01.019 - 1 /2».

Раскрыты такие вопросы как анализ конструкции, технологична ли она, материал, выбор заготовки и методы ее обработки, формирование маршрута изготовления детали и выбор технологического оборудования.

Использование типового технологического процесса облегчает проектирование, конструирование детали, ее изготовление и контроль.

Благодаря экономии не только времени, которое было бы затрачено на разработку в случае отсутствия такого "прототипа", но и сокращение затрат, требующихся на исправление и утилизацию брака при использовании неотработанных технологии, оборудования и оснастки, удается получить хорошие экономические показатели технологического процесса изготовления и сборки даже для небольших партий продукции и оборудования.

Наибольшее время при использовании типового процесса приходится затрачивать на технологическую подготовку производства, которая необходима для подгонки "прототипа" для конкретной детали. Учитывая, что многие операции из ТПП являются стандартными и вполне могли бы выполняться с помощью вычислительной техники, в настоящее время преобладающим является тенденция к полной или хотя бы частичной автоматизации процесса технологической подготовки производства.

12. Список использованных источников

втулка механическая обработка

1. Лекции по курсу "Технология машиностроительного производства" Лобанова С.А., 2001 г.

2. Технология машиностроительного производства. Методические указания к курсовому проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад; Сост.: А.С. Кирсов, С.Ф. Стрепетов, В.В. Коваленко; Под ред. С.А. Лобанова. Рязань, 2000.

3. Правила оформления технологических документов: Методические указания к курсовому и ди пломному проектированию/ Рязан. гос. радиотехн. акад; Сост. А.С. Кирсов, Л.М. Мокров, В.И. Рязанов, 1997.

4. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. 5-е изд., перераб. и доп. -- М : «Машиностроение», 1990.

5. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Изд. 2-е, М., «Машиностроение», 1974.

6. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск, «Высшая школа», 1975.

7. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х томах. Изд. 3, переработанное. Том 1,2. Под ред. А.Н. Малова. М. «Машиностроение», 1972.

Размещено на Allbest